转炉物料平衡计算要点.docx

转炉炼钢课程设计 题 目 转炉物料平衡和热平衡计算及 转炉炉型设计计算 姓 名 何一依 学 号 1076803438 班 级 10 冶金 4 班 指导教师 王海鸥 学 院 国际学院 一、转炉物料平衡和热平衡计算 物料平衡计算 计算原始数据 基本原始数据有：冶炼钢种及成分、铁水和废钢的成分、终点钢水成分 (表1-1）；造渣用溶剂及炉衬等原材料成分（表 1-2）；脱氧和合金化用铁合金的成分及回收率（表 1-3）；其他工艺参数（表 1-4）。 成分含量/% 成分含量/% C Si Mn P S 类别 钢种 Q235 设定值 0.18 0.25. 0.55 ≤0.045 ≤0.050 铁水设定值 4.25 0.60 0.40 0.07 0.035 废钢设定值 0.18 0.25 0.55 0.030 0.030 终点钢水设定值 0.10 痕迹 0.18 0.020 0.021 表 1-2 原材料成分 成分含量/% CaO SiO2 MgO Al2O3 Fe2O3 CaF2 P2O5 S CO2 H2O C 灰分 挥发 类别 分 石灰 91.00 2.60 1..74 1.34 0.09 3.23 萤石 5.49 0.60 3.50 87.30 0.994 0.051 2.065 白云石 53.40 0.50 29.60 2.14 0.21 0.01 14.1 3 4 33 炉衬 1.615 1.70 80.58 0.51 0.595 15 焦炭 0.58 81.5 12.4 5.52 成分回收率/%类别 成分回收率/% 类别 C Si Mn Al P S Fe 硅铁 —— 73.00/75 0.50/80 2.50/0 0.05/100 0.03/100 23.92/100 锰铁 6.60/90 0.50/75 67.8/80 —— 0.23/100 0.13/100 24.74/100 表 1-4 其他工艺参数设定值 名称 名称 参数 终渣碱度 w(CaO)/w(SiO )=3.5 2 萤石加入量 为铁水量的 0.3﹪ 生白云石加入量 为铁水量的 2.5﹪ 炉衬侵蚀量 为铁水量的 0.3﹪ 终渣∑w(FeO)含量 15﹪而 ω(Fe O )/ ∑ω(FeO)=1/3,即金属中[C]的氧 2 3 (按向钢中传氧量w(Fe O )＝1.35w(FeO) 2 3 折算) 化产物w(Fe O )＝5﹪，w(FeO)=8.25﹪ 2 3 烟尘量 为铁量的 1.5﹪(其中 w(FeO)为 75﹪,w(Fe O )的 2 3 20﹪) 喷溅铁损 为铁水量的 1﹪ 渣中铁损(铁珠) 为渣量的 6﹪ 氧气纯度 99.6﹪，含氮 0.4% 炉气中自由氧含量 0.5﹪(百分比) 气化去硫量 占总去硫量的 1/3 90﹪C 氧化成CO， 金属中[C]的氧化物 10﹪C 氧化成CO 2 由热平衡计算确定，本计算结果为铁水量的13.38 废钢量 ﹪，即废钢比为 11.8﹪ 物料平衡的基本项目 收入项有：铁水、废钢、溶剂（石灰、萤石、轻烧白云石）、氧气、炉衬蚀损、铁合金。 支出项有：钢水、炉渣、烟尘、渣中铁珠、炉气、喷溅。 计算步骤 以 100 ㎏铁水为基础进行计算。 第一步：计算脱氧和合金化前的总渣量及其成分。 总渣量包括铁水中元素氧化，炉衬腐蚀和加入溶剂的成渣量。其各项成渣量分别列于表 1-5 到表 1-7。总渣量及成分如表 1-8 所示： 22 2 2 2 2 2 元素 反应产物 元素氧化量/㎏ 耗氧量/㎏ 氧化产物 量/㎏ 备注 C [C]+1/2O →{CO} [C]+O →{CO } 4.15×90%=3.735 4.15×10%=0.415 3.735*16/12=4.98 0.415*32/12=1.107 8.715 1.522 Si [Si]+O →(SiO ) 2 2 0.600 0.60*32/28=0.686 1.286 入渣 Mn [Mn]+1/2O →(MnO) 2 0.220 0.22*16/55=0.064 0.284 入渣 P 2[P]+5/2O →(P O ) 2 2 5 0.050 0.05*80/62=0.065 0.115 入渣 [S]+O →{SO } 2 2 0.014×1/3=0.005 0.005*32/32=0.005 0.010 S [S]+[CaO]→ (CaS)+(O) 0.014×2/3=0.009 0.009*(-16)/32=-0.005 0.021 入渣 Fe [Fe] +1/2O →(FeO) 0.8×56/72=0.622 0.622*16/46=0.216 0.8 入渣（表 1-8） 2[Fe]+3/2O → (Fe O ) 2 3 0.483×112/160=0.338 0.338*4